Institut für Angewandte Informatik

Im Bereich der Cyber-Physical Systems werden Forschungs- und Entwicklungsprojekte für ein breites Anwendungsspektrum von Hochwassermonitoring bis zur sicheren Einbindung von Drohnen in den Luftraum realisiert. Typischerweise behandeln die Projekte Querschnittsthemen, in denen die verschiedenen Arbeitsbereiche des Instituts wie Kommunikationssysteme, Edge-KI und Sensorapplikationen miteinander verbunden werden.

Die fachlichen Schwerpunkte des Bereichs Digitalökonomie liegen in der anwendungsorientierten Gestaltung des Digitalen Wandels, dem Wissens- und Technologietransfer sowie der Förderung regionaler Innovationsfähigkeit. Gemeinsam mit nationalen und internationalen Partnern werden wissenschaftliche Erkenntnisse in praxisnahe Lösungen überführt und insbesondere für strukturschwächere Regionen nutzbar gemacht.

Im Bereich Kommunikationssysteme stehen die Entwicklung, Erprobung und Demonstration moderner Funk- und Netzwerktechnologien im Mittelpunkt. Ein eigenes 5G-Campusnetz und hochwertige Messtechnik ermöglichen die Entwicklung innovativer 5G-Anwendungen mit land- oder drohnenbasierten Kommunikationskomponenten. LoRa und LoRaWAN kommen insbesondere beim Aufbau energieeffizienter und reichweitenstarker Netzwerke zur Übertragung von Sensordaten zum Einsatz. Ergänzend ermöglicht Software Defined Radio (SDR) die flexible Entwicklung und Erprobung vielfältiger Hochfrequenz- und Funkanwendungen. Dabei können Funksignale analysiert und die gewonnenen Daten unter anderem mithilfe von Künstlicher Intelligenz verarbeitet werden. Die Anwendungsbereiche erstrecken sich dabei über die Erprobung neuer Kommunikationssysteme bis hin zur Analyse von Funksignalen.  

Künstliche Intelligenz und Edge-AI ermöglichen die intelligente Auswertung von Daten aus Sensornetzen, Kameras und Software Defined Radios. Hierzu werden geeignete KI-Modelle entwickelt, evaluiert und für unterschiedliche Anwendungsszenarien optimiert. Ein besonderer Fokus liegt auf der Verarbeitung direkt an der Datenquelle: Durch die gezielte Optimierung der Modelle für ressourcenbeschränkte Edge-Geräte können Daten effizient und mit kurzen Reaktionszeiten vor Ort analysiert werden.

Im Bereich Sensorapplikationen werden Sensornetzwerke für vielfältige Anwendungsbereiche entwickelt und aufgebaut, vom Ambient Assisted Living bis hin zum Hochwassermonitoring. Dabei werden geeignete Sensorik, Kommunikationsnetzwerke und Datenhaltung zu ganzheitlichen Lösungen verbunden. Die Auswertung der erfassten Sensordaten erfolgt sowohl serverseitig als auch direkt an der Edge und kann durch Verfahren der Künstlichen Intelligenz unterstützt werden. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Implementierung, Optimierung und Evaluierung geeigneter Algorithmen und Modelle.

Die Entwicklung und Erprobung innovativer Drohnenanwendungen bildet einen zentralen Schwerpunkt. Drohnen dienen dabei als flexible Systemträger für unterschiedliche Kamerasysteme, darunter Hyperspektral-, Multispektral- und Thermalinfrarotkameras, sowie für Sensorik wie Laserscanner und Bodenradar. Darüber hinaus werden sie als mobile Kommunikationsplattformen eingesetzt. Ein weiterer Fokus liegt auf der sicheren Integration von Drohnen in den Luftraum sowie auf der Detektion unkooperativer Drohnen durch die Analyse von Kommunikationssignalen, unter anderem mithilfe von Software Defined Radio und Edge-AI.

Entwicklung von Webseiten und Android-Apps unter Nutzung aktueller Frameworks oder von No-/Low-Code-Ansätze (z. B. Node-RED). Die entwickelten Lösungen können Standalone-Syteme, oder Bestandteil von Projekten aus den anderen Bereichen, wie etwa prototypische Frontends für verschiedene Kommunikations- und Sensoranwendungen, sein.

Wir unterstützen KMU und öffentliche Einrichtungen dabei, die Chancen der digitalen Transformation gezielt zu nutzen. Dazu bieten wir individuelle Beratung zu digitalen Technologien und Künstlicher Intelligenz, praxisnahe Schulungs- und Weiterbildungsangebote sowie Möglichkeiten zur Erprobung neuer Lösungen in Testumgebungen, Living Labs und Demonstrator-Piloten. Ergänzend begleiten wir die Entwicklung von Projekten und beraten zu passenden Fördermöglichkeiten.

Im Mittelpunkt steht die nachhaltige Entwicklung ländlicher Räume durch digitale Innovation. Dazu werden regionale digitale Reifegrade analysiert, datenbasierte Strategien entwickelt und Netzwerke zwischen Wissenschaft, Wirtschaft, Verwaltung und Zivilgesellschaft gestärkt. Ein besonderer Fokus liegt auf Ostbayern sowie den angrenzenden Regionen in Österreich und Tschechien. Ziel ist es, regionale Innovationsökosysteme nachhaltig zu stärken und smarter sowie widerstandsfähiger zu machen.

• Kunze, Stefan; Ulrich, Daniel; Dorner, Wolfgang (2026): Toward Practical Radio Frequency Fingerprinting: A Survey of Real-World Challenges and Mitigation Techniques. IEEE Access 14, 132502–132538. DOI: 10.1109/ACCESS.2026.3726615
   
• Kunze, Stefan; Weinberger, Alexander; Dorner, Wolfgang (2026): Concept for a Comprehensive Real-World Radio Frequency Fingerprinting Dataset. 2026 IEEE International Mediterranean Conference on Communications and Networking (MeditCom), 1–6. DOI: 10.1109/MeditCom67211.2026.11641083
   
• Haselberger, Johannes; Pöschl, Rainer; Kunze, Stefan (2025): LoRaWAN Node-to-Node Implementation for Airtime Optimization and Fallback Communication. 2025 Sixteenth International Conference on Ubiquitous and Future Networks (ICUFN), 468–473. DOI: 10.1109/ICUFN65838.2025.11169941
   
• Luger, Marc; Seidel, A; Pähler, Ursula; Schröck, Sebastian; Hofmann, Peter; Kölbl, Sebastian; Drechsler, K (2025): An Ontology‐Augmented Digital Twin for Fiber‐Reinforced Polymer Structures at the Example of Wind Turbine Rotor Blades. Advanced Engineering Materials (First published: 15 January 2025), 1–19. DOI: 10.1002/adem.202401437
   
• Rothmeier, Tobias; Kunze, Stefan (2025): Towards Audio-Based Emergency Detection for Ambient Assisted Living Applications. 2025 IEEE 2nd International Conference on Blockchain, Smart Healthcare and Emerging Technologies (SmartBlock4Health), 1–5. DOI: 10.1109/SmartBlock4Health64843.2025.11189382
   
• Khan, Asad Saeed; Paudyal, Rajan; Dorner, Wolfgang; Baumann, T (2025): Evaluation of Low-Cost Water Quality Monitoring Sensors for IoT. 2025 6th International Conference on Communications, Information, Electronic and Energy Systems (CIEES), 1–6. DOI: 10.1109/CIEES66347.2025.11300217
   
• Rödel, Siegfried (2024): Unlocking the potential of 5G for small businesses. Research Features Magazine 151, 102–105.
   
• Shatto, C; Kiene, M; Hofmann, Peter; Walentowitz, A; Wilkens, V; Heuser, T; Weiser, F (2024): Assessing the recovery of Pinus canariensis stands after wildfires and volcanic eruption on La Palma, Canary Islands. Forest Ecology and Management 572, 122317. DOI: 10.1016/j.foreco.2024.122317
   
• Saha, Bidyut; Kunze, Stefan; Pöschl, Rainer (2024): Comparative Study of Deep Learning Model Architectures for Drone Detection and Classification. Proceedings of the 4th International Mediterranean Conference on Communications and Networking (IEEE MeditCom 2024). DOI: 10.1109/MeditCom61057.2024.10621214